研究LiOTf复合膜得出结论

2021-05-25 10:44:27 Summer 54

1)通过溶液共混制备的 EP/(PAN-LiOTf)复合材料均具有优异的透明性,EP 含量几乎对透明性没有产生影响。各 EP/(PAN-LiOTf)复合材料的透过率在 600-800nm 波长范围内保持高透过率(平均 91%)。EP/(PAN-LiOTf)复合材料的高透明性源于三组分间较强的相互作用而形成的均相体系从而使 EP/(PAN-LiOTf)复合材料具有优异的透光性。

 (2)EP/(PAN-LiOTf)复合材料的断裂伸长率和断裂强度均大于 EP 树脂,特别是,前者的断裂伸长率是后者的 3-3.6 倍。0.22EP/(PAN-LiOTf)复合材料的断裂伸长率与断裂强度约为 12.7%和 56.8MPa,分别是 EP 树脂的 3.6 倍和 1.1 倍。

 (3)利用 EP、PAN 和 LiOTf 三组分间较强的相互作用,氰基与锂离子存在络合现象,在不断的络合、解离、再络合的过程中,锂离子实现了定向移动,从而 PAN0.15LiOTf 复合材料具有高导电性。EP 的存在减弱了氰基与锂离子的络合过程,从而减弱了锂离子实现了定向移动,导致导电率降低。在 100Hz 下,0.21EP/(PAN-LiOTf)和0.22EP/(PAN-LiOTf)复合材料的介电常数分别为 64 和 22,分别是 EP 树脂值的 14 倍和4.9 倍。同时 EP 的存在限制了 Li+的定向移动,隔断了由 PAN 与 LiOTf 络合而产生的导电通路,从而减少了漏电电流。在 100Hz 下,0.22EP/(PAN-LiOTf)复合材料的介电损耗为 0.87,仅是 PAN-0.15LiOTf 值的 0.07 倍。 

(4)0.22EP/(PAN-LiOTf)复合材料的交流和直流 Eb为 41.9kV/mm 和 55.1kV/mm,是 EP 树脂 Eb 的 1.8 倍和 1.7 倍。不同于传统导体与聚合物基体较差的相容性,EP、PAN 和 LiOTf 三者具有良好的相容性,使 EP/(PAN-LiOTf)复合材料缺陷更少且不易击穿。此外,减少漏电电流可提高材料的击穿强度,EP 的存在切断了 PAN-LiOTf 导电通路,减少了 PAN-LiOTf 相互接触造成的漏电电流

(5)PAN-LiOTf 复合材料均具有高电导率,随着锂盐添加量的增加电导率逐渐增加,当 LiOTf 添加量在较低范围内时(20-50wt%),锂离子的移动主要是依靠 PAN的链段运动。当 LiOTf 添加量在较高范围内时(60-70wt%),超过渗流阈值,盐簇相互接触,导电通道连接,电导率迅速增加。 


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